高考物理一轮复习36 磁场及其描述 磁场对电流的作用.docx
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高考物理一轮复习36磁场及其描述磁场对电流的作用
高考物理一轮复习:
36磁场及其描述磁场对电流的作用
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、单选题(共13题;共26分)
1.(2分)(2018高二上·石家庄期中)三根完全相同的长直导线互相平行,通以大小和方向都相同的电流.它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处,如图所示.已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比,通电导线b在d处产生的磁场磁感应强度大小为B,则d处的磁感应强度大小为()
A.2B
B.
B
C.3B
D.3
B
2.(2分)由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中(如图所示),若导线框中通以如图方向的电流时,导线框将()
A.沿与ab边垂直的方向加速运动
B.仍然静止
C.以c为轴转动
D.以b为轴转动
3.(2分)(2019高三上·慈溪期末)如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5V,则()
A.由上往下看,液体做顺时针旋转
B.液体所受的安培力大小为1.5×10-4N
C.闭合开关10s,液体具有的热能是4.5J
D.闭合开关后,液体电热功率为0.081W
4.(2分)(2018高二上·承德期末)如图所示.美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反,从而发现了正电子,获得了1936年的诺贝尔物理学奖,已知云雾室中磁场方向与纸面垂直,下列说法正确的是()
A.云雾室中磁场方向垂直纸面向外
B.云雾室中磁场方向垂宜纸面向里
C.若增大磁感应强度,正电子运动半径增大负电子运动半径减小
D.若增大磁感应强度,正电子运动半径减小负电子运动半径增大
5.(2分)(2019高二上·浙江期末)高大建筑上都有一竖立的避雷针,用以把聚集在云层中的电荷导入大地。
在赤道某地两建筑上空,有一团带负电的乌云经过其正上方时,发生放电现象,如图所示。
则此过程中地磁场对避雷针的作用力的方向是()
A.向东
B.向南
C.向西
D.向北
6.(2分)(2019高二下·吉林月考)如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘.当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向()
A.向左
B.向右
C.垂直纸面向外
D.垂直纸面向里
7.(2分)(2017高二上·清水期末)把圆形导线圈用细线挂在通电直导线附近,使两者在同一竖直平面内,其中直导线固定,线圈可以自由活动,如图所示.当圆线圈中通入图示方向的电流时,线圈将()
A.发生转动,同时靠近直导线
B.发生转动,同时离开直导线
C.远离直导线
D.靠近直导线
8.(2分)(2018高二上·承德期末)关于磁场的说法,正确的是()
A.人在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极
B.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质
C.磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的.通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的
D.磁铁周围只有在磁扱与磁极、磁扱和电流发生作用时才有磁场
9.(2分)(2019高二上·嘉兴月考)如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,通过正三角形的三个顶点,三条导线通入大小相等,方向垂直纸面向里的电流;通电直导线产生磁场的磁感应强度B=KI/r,I为通电导线的电流强度,r为距通电导线的垂直距离,K为常数;则R受到的磁场力的方向是()
A.垂直R,指向Y轴负方向
B.垂直R,指向Y轴正方向
C.垂直R,指向X轴正方向
D.垂直R,指向X轴负方向
10.(2分)(2018高二上·鄂尔多斯月考)在绝缘圆柱体上a、b两位置固定两个金属圆环,当两环通有如图所示电流时,b处金属圆环受到的安培力为F1;若将b处金属圆环平移到c处,它受到的安培力为F2.今保持b处金属圆环位置不变,在位置c再放置一个同样的金属圆环,并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流,则在a位置的金属圆环受到的安培力()
A.大小为|F1+F2|,方向向左
B.大小为|F1-F2|,方向向左
C.大小为|F1+F2|,方向向右
D.大小为|F1-F2|,方向向右
11.(2分)(2019·蓝田模拟)如图甲所示,电磁炮是一种新型的兵器,其射程甚至可达数百公里,远远超过常规炮弹。
它的主要原理如图乙所示,当弹体中通以强电流时,弹体在强大的磁场力作用下加速前进,最后从炮口高速射出。
设两轨道间距离为0.10m,匀强磁场的磁感应强度为40T,电流2000A,轨道长度为20m,不考虑电流产生的磁场对匀强磁场强度的影响,则()
A.若不计任何阻力,质量为20g的炮弹最终获得的速度为400m/s
B.若不计任何阻力,磁场的磁感应强度加倍,则炮弹获得的速度也加倍
C.若阻力大小一定,轨道长度加倍,速度变为
倍
D.若阻力大小一定,电流加倍,速度变为
倍
12.(2分)如图,接通电键K的瞬间,用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB将()
A.A端向上,B端向下,悬线张力不变
B.A端向下,B端向上,悬线张力不变
C.A端向纸外,B端向纸内,悬线张力变小
D.A端向纸内,B端向纸外,悬线张力变大
13.(2分)(2019高三下·汉中开学考)如图所示,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,通过L1、L2、L3中的电流大小相等,L1、L2中的电流方向垂直纸面向里,L3中的电流方向垂直纸面向外,在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线则该导线受到的安培力的方向为()
A.指向L1
B.指向L2
C.背离L3
D.指向L3
二、多选题(共4题;共12分)
14.(3分)(2019高二上·黄浦月考)关于磁感应强度B的单位,下列等式中正确的是()
A.
B.
C.
D.
15.(3分)(2018高二上·滁州月考)电动自行车是一种应用广泛的交通工具,其速度控制是通过转动右把手实现的,这种转动把手称“霍尔转把”,属于传感器非接触控制.转把内部有永久磁铁和霍尔器件等,截面如图甲.开启电源时,在霍尔器件的上下面之间加一定的电压,形成电流,如图乙.转把转动永久磁铁也跟着转动,霍尔器件能输出控制车速的电势差,已知电势差与车速关系如图丙,以下关于“霍尔转把”叙述正确的是()
A.为提高控制的灵敏度,永久磁铁的上下端分别为N、S极
B.按图甲顺时针转动把手,车速变快
C.图乙中从霍尔器件的左、右侧面输出控制车速的电势差
D.若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调,不影响车速控制
16.(3分)(2018高二上·凌源期末)如图所示,一金属直杆MN的两端接有导线,悬挂于线圈的正上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为了使MN垂直于纸面向外运动,可以()
A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
C.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
D.将b、c端接在电源正极,a、d端接在电源负极
17.(3分)(2019高二上·惠州期末)如下图所示,质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,当有电流通过细杆,细杆恰好静止于导轨上。
细杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()
A.
B.
C.
D.
三、解答题(共2题;共10分)
18.(5分)(2019高二上·大庆月考)如图,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m,质量为6×10-2kg的通电直导线.电流大小I=1A,方向垂直于纸面向外.导线用平行于斜面的轻绳拴住不动.整个装置放在磁感应强度不断增加且方向竖直向上的磁场中.则磁感应强度B多大时,导线开始离开斜面?
(g取10m/s2)
19.(5分)(2018高三上·瓦房店月考)U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面,一根与bc等长的金属棒PQ平行bc放在导轨上,棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感应强度B=0.8T,导轨质量M=2kg,其中bc段长0.5m、电阻r=0.4Ω,其余部分电阻不计,金属棒PQ质量m=0.6kg、电阻R=0.2Ω、与导轨间的摩擦因数μ=0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F=2N的水平拉力,如图所示.求:
导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长,g取10m/s2).
四、综合题(共3题;共30分)
20.(10分)(2019高二下·太原期中)如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长的“U”形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。
用平行于轨道的牵引力F=2N拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的垂直放在导轨上的金属棒ab,使之由静止开始沿轨道向上运动,当金属棒移动一段距离后,获得稳定速度,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。
求:
(1)金属棒达到稳定时所受安培力大小和方向如何?
(2)金属棒达到稳定时所受安培力大小和方向如何?
(3)金属棒达到稳定时产生的感应电动势为多大?
(4)金属棒达到稳定时产生的感应电动势为多大?
(5)金属棒达到稳定时速度是多大?
(6)金属棒达到稳定时速度是多大?
21.(10分)(2019高二上·如东月考)如图所示,在宽为L的区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.光滑绝缘水平面上有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd,ad边位于磁场左边界,线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区.
(1)若线框以速度v匀速进入磁场区,求此过程中b、c两端的电势差Ubc;
(2)若线框以速度v匀速进入磁场区,求此过程中b、c两端的电势差Ubc;
(3)在
(1)的情况下,示线框移动到完全进入磁场的过程中产生的热量Q和通过导线截面的电量q;
(4)在
(1)的情况下,示线框移动到完全进入磁场的过程中产生的热量Q和通过导线截面的电量q;
(5)若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场,求此过程中外力F随运动时间t的变化关系.
(6)若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场,求此过程中外力F随运动时间t的变化关系.
22.(10分)(2019·武汉模拟)如图所示,在水平面内放置着金属导轨OAC,OA段是直径为a的半圆,AC段是半径为a的
圆弧,半圆、
圆弧和虚线CO围成的区域内充满垂直于水平面向下的匀强磁场(未画出),磁感应强度大小为B;其余区域没有磁场。
OP是一根长为a的均匀细金属棒,以恒定的角速度ω绕O点顺时针旋转,旋转过程中金属棒OP与圆弧均接触良好。
已知金属棒OP电阻为R0,两个圆弧的电阻可忽略,开始时P点与A点重合。
求t(T<
)时刻,
(1)金属棒OP产生的感应电动势的大小;
(2)金属棒OP所受到的安培力的大小。
参考答案
一、单选题(共13题;共26分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
二、多选题(共4题;共12分)
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
三、解答题(共2题;共10分)
18-1、
19-1、
四、综合题(共3题;共30分)
20-1、
20-2、
20-3、
20-4、
20-5、
20-6、
21-1、
21-2、
21-3、
21-4、
21-5、
21-6、
22-1、
22-2、
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